JP2001351830A - 高電圧貫通型コンデンサ及びマグネトロン - Google Patents
高電圧貫通型コンデンサ及びマグネトロンInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/35—Feed-through capacitors or anti-noise capacitors
Abstract
圧性能が加湿耐電圧性能を含めて優れた高電圧貫通型コ
ンデンサを提供する。 【解決手段】 貫通導体4、5は、コンデンサ2及び接
地金具1を貫通している。絶縁チュ−ブ10、11は、
貫通導体4、5に被せて設けられている。絶縁ケース6
は、接地金具1の一面側に備えられている。絶縁カバー
9は、接地金具1の他面側に備えられている。絶縁樹脂
7、8は、絶縁ケース6の内部及び絶縁カバー9の内部
に充填されるとともに、コンデンサ2の周りに充填され
ている。絶縁ケース6は、ポリブチレンテレフタレート
と無機物との混合物でなる。無機物は、ガラス粉とセラ
ミック粉とを含み、混合物の全量に対する含有量が15
wt%〜45wt%の範囲にある。
Description
デンサ及びこの高電圧貫通型コンデンサでなるフィルタ
を有するマグネトロンに関する。
は、例えば、特開平8−316099号公報、実開平4
ー40524号公報等でよく知られている。その一般的
な構造は次のようなものである。コンデンサを構成する
誘電体磁器に、2つの貫通孔を間隔をおいて形成する。
誘電体磁器の貫通孔を開口させた両面に、互いに独立し
た個別電極及び個別電極に対して共通となる共通電極を
設ける。共通電極は、接地金具の浮き上り部上に半田付
け等の手段によって固着される。コンデンサの貫通孔及
び接地金具の貫通孔を通って、貫通導体を貫通させる。
この貫通導体は、コンデンサの個別電極に、電極接続体
等を用いて半田付けされる。接地金具の浮き上り部の外
周に、コンデンサを包囲するように、絶縁ケースが挿着
される。接地金具の他面側に、貫通導体を包囲するよう
に、絶縁カバーが挿着される。絶縁カバーは接地金具の
浮き上り部の内周面に密着するように装着される。そし
て、絶縁ケース及び絶縁ケースで包囲されたコンデンサ
の内外に、エポキシ樹脂等の熱硬化性絶縁樹脂が充填さ
れ、それによって耐湿性及び絶縁性が確保される。
コンデンサは、電子レンジのマグネトロンのフィルタと
しての重要な用途があり、湿気や塵埃の多い環境で使用
されることが多いため、高度な加湿耐電圧性能が要求さ
れる。
実装された場合、接地金具はアースされ、貫通導体に、
例えば10kV程度の高電圧が印加される。絶縁ケース
は、貫通導体から接地金具に至る経路内に位置するの
で、絶縁ケースには、上述した高電圧が印加される。従
って、絶縁ケースには、高度な加湿耐電圧性能が要求さ
れる。また、絶縁ケースには、難撚性、耐トラッキング
性、靭性、撥水性等も要求される。
料として、従来は、ポリブチレンテレフタレート(PB
T)、ポリエチレンテレフタレートあるいは変性メラミ
ン等が用いられていた。しかしながら、充分な加湿耐電
圧性能を得ることができなかった。
は、マグネトロンに組み込む都合上、絶縁ケースの高さ
寸法は小さい方が望ましい。しかし、絶縁ケースの高さ
寸法を小さくすると、貫通導体から絶縁ケースの表面を
経由して接地金具に至る沿面距離が短くなり、加湿耐電
圧性能が低下する。
優れた耐電圧性能を有する高電圧貫通型コンデンサ、及
び、この高電圧貫通型コンデンサでなるフィルタを有す
るマグネトロンを提供することである。
高さ寸法が小さく、かつ、耐電圧性能が加湿耐電圧性能
を含めて優れた高電圧貫通型コンデンサ、及び、この高
電圧貫通型コンデンサでなるフィルタを有するマグネト
ロンを提供することである。
ため、本発明に係る高電圧貫通型コンデンサは、少なく
とも1つの接地金具と、少なくとも1つのコンデンサ
と、少なくとも1つの貫通導体と、少なくとも1つの絶
縁チューブと、少なくとも1つの絶縁ケースと、少なく
とも1つの絶縁カバーと、絶縁樹脂とを含む。
し、前記浮き上り部は前記一面側から他面側に貫通する
少なくとも1つの貫通孔を有している。前記コンデンサ
は、少なくとも1つの貫通孔を有する誘電体磁器を含
み、前記誘電体磁器の前記貫通孔の開口する両面に電極
を備えて構成され、前記電極の一方が前記接地金具に導
通接続されている。
接地金具を貫通し、前記電極の他方に導通接続されてい
る。前記絶縁チューブは、前記貫通導体に被せて設けら
れている。
面側に備えられている。前記絶縁カバーは、前記接地金
具の前記他面側に備えられている。前記絶縁樹脂は、前
記絶縁ケースの内部及び前記絶縁カバーの内部に充填さ
れるとともに、前記コンデンサの周りに充填されてい
る。
レートと無機物との混合物でなる。前記無機物は、ガラ
ス粉とセラミック粉とを含み、混合物の全量に対する含
有量が15wt%〜45wt%の範囲にある。
ば、電子レンジのマグネトロンに使用した場合、貫通導
体を給電端子とし、この貫通導体と、アース電位となる
接地金具との間にコンデンサを接続し、貫通導体を通る
ノイズをコンデンサのフィルタ作用によって吸収するこ
とができる。
コンデンサも誘電体磁器を貫通する貫通孔を有している
から、アースに対して高電位となる貫通導体を、アース
電位となる接地金具及びコンデンサの電極の一方との間
に、貫通孔による充分な電気絶縁を確保して、取り付け
ることができる。
填されているから、高温負荷試験や耐湿負荷試験等の信
頼性試験または高温多湿の環境で使用された場合等の信
頼性が向上する。
使用した場合、接地金具はアースされ、貫通導体に高電
圧が印加される。絶縁ケースは、貫通導体から接地金具
に至る経路内に位置するので、絶縁ケースには、上述の
高電圧が印加される。従って、絶縁ケースには、高度な
加湿耐電圧性能が要求される。
縁ケースが、ポリブチレンテレフタレートと無機物との
混合物でなる。無機物は、ガラス粉とセラミック粉とを
含み、混合物の全量に対する含有量が15wt%〜45
wt%の範囲にある。本発明者らの実験によれば、絶縁
ケースが上述の構成の場合、高電圧貫通型コンデンサの
加湿耐電圧性能が大幅に向上する。
は、絶縁ケースが上述の構成なので、高度な加湿耐電圧
性能を有する。従って、絶縁ケースの高さ寸法が小さく
なり、貫通導体から絶縁ケースの表面を経由して接地金
具に至る沿面距離が短くなった場合でも、優れた加湿耐
電圧性能を確保できる。
き上り部の外周側に挿着され、高さ寸法が12mm以上
である。本発明者らの実験において、絶縁ケースの高さ
寸法が12mm以上であれば、必要な加湿耐電圧性能を
確保できることがわかった。
おいて、貫通導体は、丸棒の成形体でなり、タブ部が丸
棒のプレス加工により形成される。かかる構造の貫通導
体では、コンデンサを貫通する貫通部と、タブ部とを接
続するかしめ等の接続部が不要となる。従って、絶縁ケ
ースの高さ寸法の小さな高電圧貫通型コンデンサを実現
できる。
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付され
た図面は単なる例示に過ぎない。
コンデンサの一実施例を示す正面断面図、図2は図1に
示した高電圧貫通型コンデンサの分解斜視図である。図
示のように、本発明に係る高電圧貫通型コンデンサは、
接地金具1と、コンデンサ2と、貫通導体4、5と、絶
縁チューブ10、11と、絶縁ケース6と、絶縁カバー
9と、絶縁樹脂7、8とを含む。接地金具1は、一面側
に浮き上り部111を有し、浮き上り部111は、一面
側から他面側に貫通する貫通孔112を有している。
有する誘電体磁器210を含む。コンデンサ2は、誘電
体磁器210の貫通孔211、212の開口する両面に
電極213〜215を備えて構成される。コンデンサ2
は、電極215が接地金具1に導通接続されている。詳
しくは、コンデンサ2は、接地金具1の浮き上り部11
1上に配置され、電極215が浮き上り部111に半田
付け等の手段によって固着されている。コンデンサ2を
構成する誘電体磁器210の組成は周知である。具体例
としては、BaTi03ーBaZrO3ーCaTiO3ー
MgTiO3を主成分とし、一種または複数種を添加物
を含む組成をあげることができる。
金具1を貫通し、それぞれ、電極213、214に導通
接続されている。具体的には、貫通導体4は、貫通孔2
11及び貫通孔112の内部を貫通し、電極213に電
極接続体12を介して導通接続されている。貫通導体5
は、貫通孔212及び貫通孔112の内部を貫通し、電
極214に電極接続体13を介して導通接続されてい
る。図示の貫通導体4は、コンデンサ2を貫通する貫通
部42と、タブ接続子として用いられるタブ部41とを
有する。貫通部42とタブ部41とは、かしめ43によ
り接続されている。同様に、図示の貫通導体5も貫通部
52とタブ部51とを有しており、貫通部52とタブ部
51とがかしめ53により接続されている。
5の、貫通孔211、212内に位置する部分に被せて
設けられている。絶縁チューブ10、11は、シリコー
ン等により構成される。
えられている。この絶縁ケース6は、一端が浮き上り部
111の外周側に挿着されている。
えられている。この絶縁カバー9は、一端が浮き上り部
111の内周側に挿着されている。絶縁カバー9はポリ
ブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレ
フタレートあるいは変性メラミン等で構成できる。
び絶縁カバー9の内部に充填されるとともに、コンデン
サ2の周りに充填されている。詳説すれば、絶縁樹脂7
は、接地金具1の一面側でコンデンサ2の周りに充填さ
れ、誘電体磁器210の表面に密着している。絶縁樹脂
8は、接地金具1に備えられた浮き上り部111の内側
及びコンデンサ2の貫通孔211、212内に充填さ
れ、誘電体磁器210の表面に密着している。絶縁樹脂
7、8は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂で構成できる。更に、フェノール樹脂やシリコン樹脂
等も用いることができる。
面92は、接地金具1の浮き上り部111の内面(天
面)113と、間隔g1を隔てて対向させてあり、間隔
g1の内部には絶縁樹脂8が充填されている。
て、コンデンサ2は電極215が接地金具1の一面上に
固着されて、接地金具1上に備えられている。貫通導体
4、5は、コンデンサ2及び接地金具1を貫通し、電極
213、214に導通接続されている。従って、電子レ
ンジのマグネトロンに使用した場合、貫通導体4、5を
給電端子とし、この貫通導体4、5と、アース電位とな
る接地金具1との間にコンデンサ2を接続し、貫通導体
4、5を通るノイズをコンデンサ2のフィルタ作用によ
って吸収する高電圧貫通型コンデンサが得られる。
12を有しており、コンデンサ2は誘電体磁器210を
貫通する少なくとも一つの貫通孔211、212を有し
ているから、アースに対して高電位となる貫通導体4、
5を、アース電位となる接地金具1及びコンデンサ2の
電極215との間に、貫通孔211、212による充分
な電気絶縁を確保することができる。
填されているから、高温負荷試験や耐湿負荷試験等の信
頼性試験または高温多湿の環境で使用された場合等の信
頼性が向上する。
使用した場合、接地金具1はアースされ、貫通導体4、
5に高電圧が印加される。絶縁ケース6は、貫通導体
4、5から接地金具1に至る経路内に位置するので、絶
縁ケース6には、上述の高電圧が印加される。従って、
絶縁ケース6には、高度な加湿耐電圧性能が要求され
る。
能を向上させる手段として、絶縁ケース6を、ポリブチ
レンテレフタレートと無機物との混合物により構成して
ある。無機物は、ガラス粉とセラミック粉とを含み、混
合物の全量に対する含有量が15wt%〜45wt%の
範囲、好ましくは20wt%〜40wt%、更に好まし
くは30wt%前後である。
5wt%未満の場合、充分な加湿耐電圧性能が得られな
い。また、無機物の含有量が45wt%を越えた場合、
ポリブチレンテレフタレートの含有量が55wt%未満
となり、絶縁ケースの機械的強度が不充分となる。
を用いることができる。セラミック粉としては、SiO
2粉、Al2O3粉、もしくはこれらの混合物を用いるこ
とができる。
は、ガラス粉及びセラミック粉により構成され、混合物
の全量に対する含有量が30wt%である。ガラス粉及
びセラミック粉は、ともに、混合物の全量に対する含有
量が15wt%である。
が上述の構成の場合、高電圧貫通型コンデンサの加湿耐
電圧性能が大幅に向上する。
デンサの外部絶縁性能を確認するため、加湿耐電圧試験
を行った。表1は加湿耐電圧試験の結果を示している。
加湿耐電圧試験において、高電圧貫通型コンデンサの絶
縁ケース6を、ポリブチレンテレフタレートと無機物と
の混合物を加熱成型して構成した。無機物は、ガラス粉
及びセラミック粉により構成し、混合物の全量に対する
含有量を30wt%とした。ガラス粉及びセラミック粉
は、ともに、混合物の全量に対する含有量を15wt%
とした。
サにも加湿耐電圧試験を行った。試験に供された従来高
電圧貫通型コンデンサは、三菱レイヨン株式会社製の高
品質ポリブチレンテレフタレート樹脂G2930により
絶縁ケースを構成した点を除けば、実施例の高電圧貫通
型コンデンサと同じ構成である。
ックス内に高電圧貫通型コンデンサを設置し、加湿器に
よりアクリルボックス内を常時加湿した。そして、電子
レンジ電源により高電圧貫通型コンデンサに電圧を印加
した。具体的には、10秒間ON−5秒間OFFを1印
加サイクルとして、高電圧貫通型コンデンサに直流電圧
10kVを印加し、高電圧貫通型コンデンサが焼損導通
するまでこの印加サイクルを繰り返した。焼損導通した
ときの印加サイクル数(以下、導通印加サイクル数と称
する)を表1に示してある。但し、この導通印加サイク
ル数は、絶縁ケースの高さごとに10個のサンプルを投
入し、10個のサンプルのうち、最も少ない印加サイク
ル数で焼損導通したサンプルの印加サイクル数である。
導通印加サイクル数が大きい程、加湿耐電圧性能が優れ
ていると解釈できる。
デンサと従来の高電圧貫通型コンデンサにおいて、同じ
高さ寸法で導通印加サイクル数を比較する。従来の高電
圧貫通型コンデンサに比較して、実施例の高電圧貫通型
コンデンサは、加湿耐電圧性能が大幅に向上しているこ
とがわかる。
は、絶縁ケース6が上述の構成なので、高度な加湿耐電
圧性能を有する。従って、絶縁ケース6の高さ寸法h0
が小さくなり、貫通導体4、5から絶縁ケース6の表面
を経由して接地金具1に至る経路a(沿面距離)が短く
なった場合でも、優れた加湿耐電圧性能を確保できる。
表1を参照すれば、本発明の高電圧貫通型コンデンサ
は、絶縁ケース6の高さ寸法h0を12mmとした場合
でも、185回の導通印加サイクル数に相当する加湿耐
電圧性能を確保している。
ネトロンに組み込む都合上、絶縁ケースの高さ寸法が2
0mm以下である。表1に示すように、従来の高電圧貫
通型コンデンサは、高さ寸法を20mmとしたとき、導
通印加サイクル数は182回である。
て、絶縁ケース6は、高さ寸法h0が12mm以上であ
る。表1に示すように、本発明の高電圧貫通型コンデン
サにおいて絶縁ケース6の高さ寸法h0を12mm以上
とした場合、従来の高電圧貫通型コンデンサ(絶縁ケー
スの高さ寸法h0=20mm)と比較して同等以上の加
湿耐電圧性能を得ることができる。
ンサの別の実施例を示す正面断面図である。図示におい
て、図1、図2と同一の参照符号は、図1に示した高電
圧貫通型コンデンサと同一の構成部分を示している。図
3に示した高電圧貫通型コンデンサの特徴は、貫通導体
4が、丸棒の成形体でなり、丸棒のプレス加工により形
成されたタブ部41を有することである。貫通導体4と
同様に、貫通導体5も、丸棒の成形体でなり、丸棒のプ
レス加工により形成されたタブ部51を有する。図示の
貫通導体4、5は、直径2mmの丸棒の成形体でなり、
直径2mmの丸棒をプレス加工することにより、幅5.
2mm、厚さ0.5mmのタブ部41、51を形成して
ある。図示のタブ部41、51以下の断面積を有するタ
ブ部ならば、直径2mmの丸棒をプレス加工することに
より形成できる。例えば、幅4.75mm、厚さ0.6
mmのタブ部を形成することもできる。
いて、貫通導体4、5は、丸棒の成形体でなり、タブ部
41、51が丸棒のプレス加工により形成される。かか
る構造の貫通導体4では、コンデンサ2を貫通する貫通
部42、52と、タブ部41、51とを接続するかしめ
等の接続部が不要となる。従って、絶縁ケース6の高さ
寸法h0の小さな高電圧貫通型コンデンサを実現でき
る。
ンサをフィルタとして組込んだマグネトロンの部分破断
面図である。図示において、15は陰極ステム、16は
フィルタボックス、17、18はインダクタ、19はイ
ンダクタ17、18と共にフィルタとして使用された本
発明に係る高電圧貫通型コンデンサである。フィルタボ
ックス16は陰極ステム15を覆うように配置してあ
り、また高電圧貫通型コンデンサ19は、フィルタボッ
クス16の側面板161に設けた貫通孔を通して、絶縁
樹脂7が外部に出るように貫通して設けられ、接地金具
1の部分で、フィルタボックス16の側面板161に取
付け固定されている。インダクタ17、18はフィルタ
ボックス16の内部において、陰極ステム15の陰極端
子と、高電圧貫通型コンデンサ19の貫通導体4、5と
の間に直列に接続されている。21は冷却フィン、22
はガスケット、23はRF出力端、24は磁石である。
めに、商用周波数または20kHz〜40kHzの周波
数を持つ4kV0ーP程度の電圧が、高電圧貫通型コンデ
ンサ19の貫通導体4、5に供給される。供給された高
電圧は、貫通導体4、5からインダクタ17、18を通
してマグネトロンに供給される。貫通導体4、5を通る
ノイズはコンデンサ2及びインダクタ17、18のフィ
ルタ作用によって吸収される。
りに充填されているから、高温多湿の環境である電子レ
ンジに使用された場合も、充分な信頼性を確保できる。
縁ケース6が上述の構成なので、優れた加湿耐電圧性能
を有する。従って、本発明の高電圧貫通型コンデンサ1
9を、高温多湿の環境である電子レンジのマグネトロン
に組み込んだ場合、マグネトロンの信頼性が向上する。
のような効果を得ることができる。 (a)加湿耐電圧性能を含めて優れた耐電圧性能を有す
る高電圧貫通型コンデンサ、及び、この高電圧貫通型コ
ンデンサでなるフィルタを有するマグネトロンを提供す
ることができる。 (b)絶縁ケースの高さ寸法が小さく、かつ、耐電圧性
能が加湿耐電圧性能を含めて優れた高電圧貫通型コンデ
ンサ、及び、この高電圧貫通型コンデンサでなるフィル
タを有するマグネトロンを提供することができる。
例を示す正面断面図である。
視図である。
施例を示す正面断面図である。
タとして組込んだマグネトロンの部分破断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも1つの接地金具と、少なくと
も1つのコンデンサと、少なくとも1つの貫通導体と、
少なくとも1つの絶縁チューブと、少なくとも1つの絶
縁ケースと、少なくとも1つの絶縁カバーと、絶縁樹脂
とを含む高電圧貫通型コンデンサであって、 前記接地金具は、一面側に浮き上り部を有し、前記浮き
上り部は前記一面側から他面側に貫通する少なくとも1
つの貫通孔を有しており、 前記コンデンサは、少なくとも1つの貫通孔を有する誘
電体磁器を含み、前記誘電体磁器の前記貫通孔の開口す
る両面に電極を備えて構成され、前記電極の一方が前記
接地金具に導通接続されており、 前記貫通導体は、前記コンデンサ及び前記接地金具を貫
通し、前記電極の他方に導通接続されており、 前記絶縁チューブは、前記貫通導体に被せて設けられて
おり、 前記絶縁ケースは、前記接地金具の前記一面側に備えら
れており、 前記絶縁カバーは、前記接地金具の前記他面側に備えら
れており、 前記絶縁樹脂は、前記絶縁ケースの内部及び前記絶縁カ
バーの内部に充填されるとともに、前記コンデンサの周
りに充填されており、 前記絶縁ケースは、ポリブチレンテレフタレートと無機
物との混合物でなり、 前記無機物は、ガラス粉とセラミック粉とを含み、混合
物の全量に対する含有量が15wt%〜45wt%の範
囲にある高電圧貫通型コンデンサ。 - 【請求項2】 請求項1に記載された高電圧貫通型コン
デンサであって、 前記絶縁ケースは、一端が前記浮き上り部の外周側に挿
着され、高さ寸法が12mm以上である高電圧貫通型コ
ンデンサ。 - 【請求項3】 請求項1または2の何れかに記載された
高電圧貫通型コンデンサであって、 前記貫通導体は、丸棒の成形体でなり、丸棒のプレス加
工により形成されたタブ部を有する高電圧貫通型コンデ
ンサ。 - 【請求項4】 高電圧貫通型コンデンサをフィルタとし
て組込んだマグネトロンであって、 前記高電圧貫通型コンデンサは、請求項1乃至3の何れ
かに記載されたものでなるマグネトロン。
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